Malá změna v proteinu, vážné následky pro celou nervovou soustavu. Tým z institutu CEITEC v Brně ve spolupráci se španělskými a německými kolegy popsal mechanismus, který stojí za vzácným genetickým onemocněním dětí z amišských komunit. Výzkum publikovaný v Nature Communications navíc naznačuje, že podobný princip může hrát roli i u nádorových onemocnění.
Objev brněnských vědců
Vědcům z institutu CEITEC Masarykovy univerzity v Brně se podařilo lépe objasnit příčinu vzácného genetického onemocnění u dětí z amišských komunit v Severní Americe. Porucha zasahuje vývoj nervové soustavy, projevuje se například svalovou slabostí nebo epileptickými záchvaty. Za vznikem onemocnění stojí narušení mechanismu, bez něhož buňka nedokáže správně zpracovat genetickou informaci, uvedla v tiskové zprávě mluvčí institutu Halina Jílková. Amišové jsou křesťanská sekta, která do Spojených států emigrovala z Evropy v 18. a 19. století. Odmítají mimo jiné používat elektřinu nebo moderní techniku.
Už dříve vědci zjistili, že porucha souvisí s malou změnou v jednom proteinu, ale dlouho nebylo jasné, jaký proces na úrovni buňky změna narušuje. Právě na tuto otázku odpověděl výzkum CEITEC ve spolupráci s pracovišti ve Španělsku a Německu. Studii publikoval časopis Nature Communications.
Jak buňka zpracovává genetickou informaci
Každá buňka musí genetickou informaci přepsat a upravit, aby ji mohla použít. Z původního "pracovního přepisu" odstraní nepotřebné části a zbytek přesně spojí dohromady. Proces označovaný jako sestřih RNA má mnoha na sebe navazujících kroků a je přísně řízený. Pokud není provedený správně nebo se v některém kroku zastaví, buňka nedokáže přepsanou genetickou informaci správně upravit, a proto nemůže ani správně fungovat.
Tým z CEITEC popsal klíčový moment procesu, který funguje jako kontrolní bod. "Ukázali jsme, že během sestřihu RNA je v určitém přesně načasovaném kroku nezbytná chemická úprava proteinu SF3B1, díky které se na něj může navázat další protein SNIP1. Pokud se tento signál nepředá správně, buňka nedokáže v procesu sestřihu pokračovat," uvedla první autorka studie Pavla Gajdušková.
Genetická změna u amišských dětí
U dětí z komunity amišů, což je relativně uzavřené náboženské společenství, se vyskytuje genetická změna v proteinu SNIP1, která narušuje jeho schopnost správně reagovat na signál zprostředkovaný upraveným proteinem SF3B1, a sestřih RNA tak není stejně efektivní jako u zdravého člověka. Výsledkem jsou chyby v sestřihu RNA, které buňka nedokáže opravit, a její fungování, zejména v nervové soustavě, je narušeno.
"Pro nás je navíc důležité, že příčina tohoto onemocnění potvrzuje správnost námi popsaného kontrolního bodu. Ukazuje, že i malá změna v jednom z proteinů tohoto kontrolního bodu může narušit mechanismus sestřihu RNA, na kterém je buňka závislá," doplnil vedoucí výzkumu Dalibor Blažek. Studie naznačuje, že podobný mechanismus může mít význam i při regulaci buněčného dělení, tedy procesu, který bývá narušený například u nádorových onemocnění.
